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伝導遅延時差による身体上距離符号化仮説‐ 時間が身体像をつくるメカニズム

Publicly

Project AreaThe Science of Mental Time: investigation into the past, present, and future
Project/Area Number 26119535
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionNational Institute of Information and Communications Technology (2015)
Advanced Telecommunications Research Institute International (2014)

Principal Investigator

羽倉 信宏  国立研究開発法人情報通信研究機構, 脳情報通信融合研究センター脳情報通信融合研究室, 研究員 (80505983)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywords時間順序判断 / 伝導遅延 / 上肢切断 / 幻肢 / 時間知覚 / 身体図式
Outline of Annual Research Achievements

皮膚から触覚刺激が伝える信号が脳に到達するまでの時間(伝導遅延)は各身体部位から脳までの距離によって異なる。本研究は、脳がこの伝導遅延時差を積極的に利用し、身体上の距離を計算しているという「伝導遅延時差による身体上距離符号化仮説」の検証を目的とした。昨年度の研究では、腕上の、脳までの距離が異なる2点間に皮膚触覚刺激を与え、その2つの刺激タイミングを被験者が「同時」と知覚するタイミングを操作した(時間順序判断の偏向)。すると触覚入力のタイミングの知覚が距離の知覚に反映されているという結果が示された。本年度は、上肢切断患者の失われた身体像を、上述と同じ手法を用いて回復させる実験に取り組んだ。上肢切断患者は、物理的には存在しない上肢を知覚する(幻肢)。上肢切断当初はこの幻肢は、もとあった上肢と同じ長さを保つが、次第に縮小し、指の位置が切断部に空間的に非常に近く感じるようになる。本研究では、切断によって生じた伝導遅延情報の混乱が幻肢の縮小を招いたと仮説する。そして、距離に対応した「正しい」伝導遅延を再学習させてやることで、幻肢がもとの長さを回復させるかに挑戦した。この研究は国立障碍者リハビリテーションセンターの河島則天室長の協力を得て行った。
1)ソレノイド電極で切断部を刺激すると、痛みを引き起こすことなく、実際にはない指先の知覚を引き起こすことに成功した。またその指先の位置は、もとあった位置にではなく、切断部近傍位置に知覚されることが分かった。
2)「ないはずの指先」と肘の間で、上肢切断患者は時間順序判断を行うことができた。また、時間順序判断に偏向を引き起こすことに成功した。
3)健常者と同様に、時間順序判断の偏向は指先位置が空間的に遠位に感じさせる例を観察することができた(切断位置に依存)
以上より、上肢切断患者の身体像を刺激タイミングの操作によって変容しうる可能性を示すことができた。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report

Research Products

(18 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University College London(United Kingdom)

    • Country Name
      United Kingdom
    • Counterpart Institution
      University College London
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Constructing visual perception of body movement with the motor cortex2016

    • Author(s)
      Orgs G, Dovern A, Hagura N, Haggard P, Fink GR, Weiss PH
    • Journal Title

      Cerebral Cortex

      Volume: 26 Pages: 440-449

    • DOI

      10.1093/cercor/bhv262.

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] タイミングの感覚のトレーナビリティ― ‐運動に利用する 時間、運動が変える時間‐2016

    • Author(s)
      羽倉信宏,宮崎真
    • Journal Title

      臨床思考を踏まえる理学療法プラクティス 第6巻 「感覚入力で挑む―感覚・運動機能回復のための理学療法アプローチ」

      Volume: 6 Pages: 204-214

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Decoding two different types of sequential finger movement from preparatory activity of higher-order motor regions: an fMRI multi-voxel pattern analysis.2015

    • Author(s)
      Nambu I, Hagura N, Hirose S, Wada Y, Kawato M, Naito E
    • Journal Title

      European Journal of Neuroscience

      Volume: 42 Pages: 2851-2859

    • DOI

      10.1111/ejn.13063.

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Binding space and time through action.2015

    • Author(s)
      Binetti N, Hagura N, Fadipe C, Tomassini A, Walsh V, Bestmann S.
    • Journal Title

      Proceedings of the Royal Society B; Biological Sciences.

      Volume: 282 Pages: 20150381

    • DOI

      10.1098/rspb.2015.0381.

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 自分自身の身体を感じるための脳内メカニズム2015

    • Author(s)
      羽倉信宏
    • Journal Title

      細胞工学

      Volume: 34 Pages: 653-657

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Binding space and time through action.2015

    • Author(s)
      Binetti N, Hagura N, Fadipe C, Tomassini A, Walsh V, Bestmann S.
    • Journal Title

      Proceedings of the Royal Society B

      Volume: 282 Pages: 20150381

    • DOI

      10.1098/rspb.2015.0381

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Action cost biases perceptual decisions2016

    • Author(s)
      Hagura, N.
    • Organizer
      39th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県 横浜市)
    • Year and Date
      2016-07-21 – 2016-07-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 運動のための時間、身体を作る時間2015

    • Author(s)
      羽倉信宏
    • Organizer
      包括脳新学術領域シンポジウム「共身体性システム・こころの時間学:身体とこころの融合」
    • Place of Presentation
      一橋記念講堂(東京都 千代田区)
    • Year and Date
      2015-12-19 – 2015-12-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 山椒は小粒でピリリと辛い?2015

    • Author(s)
      羽倉信宏
    • Organizer
      多感覚研究会・触覚認知研究ワークショップ
    • Place of Presentation
      東京女子大学(東京都 杉並区)
    • Year and Date
      2015-11-07 – 2015-11-07
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Linking Perception and Action.2015

    • Author(s)
      Hagura, N.
    • Organizer
      Telluride Neuromorphic Cognition Workshop.
    • Place of Presentation
      Telluride, USA
    • Year and Date
      2015-07-06 – 2015-07-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Learning history of unimanual action affects bimanual coordination.2014

    • Author(s)
      Saraiva AC, Hagura N, Kimura T, Gomi H, Bestmann S
    • Organizer
      Society for Neuroscience
    • Place of Presentation
      Washington DC, U.S.A.
    • Year and Date
      2014-11-15 – 2014-11-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 本当にボールは “止まって見える” のか?2014

    • Author(s)
      羽倉信宏
    • Organizer
      時間学セミナー in 慶應「スポーツの認知神経科学―身体運動、知覚,そして時間」
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学、横浜、日本
    • Year and Date
      2014-08-11 – 2014-08-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Ready-Steady-Slow; Action preparation slows down subjective passage of time(in Symposium "The bidirectional influences between action and perception")2014

    • Author(s)
      Nobuhiro Hagura
    • Organizer
      7th Asian South Pacific Association of Sport Psychology congress
    • Place of Presentation
      国立オリンピック記念青少年総合センター
    • Year and Date
      2014-08-07 – 2014-08-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Seeing through action: Implicit action cost constrains the perceptual decision making2014

    • Author(s)
      Hagura N, Haggard P, Diedrichsen J
    • Organizer
      Association for the Scientific Study for Consciousness
    • Place of Presentation
      Brisbane, Australia
    • Year and Date
      2014-07-16 – 2014-07-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] Body representation and Neuroprosthetics. (in Clinical Systems Neuroscience)2015

    • Author(s)
      Hagura N, Haggard P (章の分担執筆)
    • Total Pages
      19/387
    • Publisher
      Springer.
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Book] Body representation and Neuroprosthetics. (in Clinical Systems Neuroscience)2015

    • Author(s)
      Hagura N, Haggard P. (Kansaku K, Cohen LG, Birbaumer N. edited.)
    • Total Pages
      19/387
    • Publisher
      Springer
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      https://cinet.jp/english/people/20141249/

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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